1.6•Variationdelaviscositéenfonctiondelatempérature
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
ExpériencedeTrouton
Considérons une éprouvette de longueur l et de section S soumise à un effort de
traction F dans la direction x à vitesse d’élongation u constante. Le taux d’élongation est
=
= (
)
u l
l t l
d d
et la contrainte de traction est F S. Trouton définit
la viscosité élongationnelle comme : μ
σ α
e
. Or, en appliquant cette définition
sur les matériaux bitumeux, on trouve que μ
μ
e 3 . Ce résultat est physiquement
inacceptable étant donné que la viscosité d’un matériau est une caractéristique
intrinsèque qui ne peut donc pas dépendre du type de déformation exercé. Comme
nous le verrons au chapitre 5, l’explication va être donnée par la loi de comportement du matériau non plus en écoulement unidimensionnel mais dans le cas général
d’un écoulement tridimensionnel.
1.6.2 Variationdelaviscositéenfonctiondelatempérature
Dans le cas des gaz, une augmentation de la température entraîne un mouvement plus
intense des molécules et accroît le mélange moléculaire et donc la viscosité augmente.
Dans le cas d’un liquide, lorsque la température augmente les molécules se séparent
entre elles, décroissant l’attraction entre elles et donc la viscosité diminue. La relation entre la température et la viscosité est par conséquent inversée pour un gaz et un
liquide. La Figure 1.6 montre la variation de la viscosité avec la température pour l’air
et l’eau.
0 20 40 60 80 100
Température (°C)
200
180
140
100
60
20
viscosité
de
l’eau
(Pa.s)
10
–5
¥
2,2
2,1
2,0
1,9
1,8
1,7
air
eau
viscosité de l’air (Pa.s) 10 –5
¥
Figure1.6–Variationdelaviscositéenfonctiondelatempérature.
9782100549337-Livre.indb 9
31/07/11 12:56
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
ExpériencedeTrouton
Considérons une éprouvette de longueur l et de section S soumise à un effort de
traction F dans la direction x à vitesse d’élongation u constante. Le taux d’élongation est
=
= (
)
u l
l t l
d d
et la contrainte de traction est F S. Trouton définit
la viscosité élongationnelle comme : μ
σ α
e
. Or, en appliquant cette définition
sur les matériaux bitumeux, on trouve que μ
μ
e 3 . Ce résultat est physiquement
inacceptable étant donné que la viscosité d’un matériau est une caractéristique
intrinsèque qui ne peut donc pas dépendre du type de déformation exercé. Comme
nous le verrons au chapitre 5, l’explication va être donnée par la loi de comportement du matériau non plus en écoulement unidimensionnel mais dans le cas général
d’un écoulement tridimensionnel.
1.6.2 Variationdelaviscositéenfonctiondelatempérature
Dans le cas des gaz, une augmentation de la température entraîne un mouvement plus
intense des molécules et accroît le mélange moléculaire et donc la viscosité augmente.
Dans le cas d’un liquide, lorsque la température augmente les molécules se séparent
entre elles, décroissant l’attraction entre elles et donc la viscosité diminue. La relation entre la température et la viscosité est par conséquent inversée pour un gaz et un
liquide. La Figure 1.6 montre la variation de la viscosité avec la température pour l’air
et l’eau.
0 20 40 60 80 100
Température (°C)
200
180
140
100
60
20
viscosité
de
l’eau
(Pa.s)
10
–5
¥
2,2
2,1
2,0
1,9
1,8
1,7
air
eau
viscosité de l’air (Pa.s) 10 –5
¥
Figure1.6–Variationdelaviscositéenfonctiondelatempérature.
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